當數(shù)據(jù)庫中多個事務并發(fā)存取同一數(shù)據(jù)的時候，若對并發(fā)操作不加控制就可能會讀取和存儲不正確的數(shù)據(jù)，破壞數(shù)據(jù)庫的一致性。MySQL鎖機制的基本工作原理就是，事務在修改數(shù)據(jù)庫之前，需要先獲得相應的鎖，獲得鎖的事務才可以修改數(shù)據(jù)；在該事務操作期間，這部分的數(shù)據(jù)是鎖定，其他事務如果需要修改數(shù)據(jù)，需要等待當前事務提交或回滾后釋放鎖。

按照不同的分類方式，鎖的種類可以分為以下幾種：

（1）按鎖的粒度劃分：表級鎖、行級鎖、頁級鎖；?

（2）按鎖的類型劃分：共享鎖（S鎖）、排他鎖（X鎖）；

（3）按鎖的使用策略劃分：樂觀鎖、悲觀鎖；

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一、Mysql中的表級鎖、行級鎖、頁級鎖：

（1）表級鎖：最大粒度的鎖級別，發(fā)生鎖沖突的概率最高，并發(fā)度最低，但開銷小，加鎖快，不會出現(xiàn)死鎖；

（2）行級鎖：最小粒度的所級別，發(fā)生鎖沖突的概率最小，并發(fā)度最高，但開銷大，加鎖慢，會發(fā)生死鎖，行鎖是作用在索引的；

（3）頁級鎖：鎖粒度界于表級鎖和行級鎖之間，對表級鎖和行級鎖的折中，并發(fā)度一般。開銷和加鎖時間也界于表鎖和行鎖之間，會出現(xiàn)死鎖；

不同的存儲引擎支持不同的鎖機制：

（1）InnoDB存儲引擎支持行級鎖和表級鎖，默認情況下使用行級鎖，但只有通過索引進行查詢數(shù)據(jù)，才使用行級鎖，否就使用表級鎖。

（2）MyISAM和MEMORY存儲引擎采用的是表級鎖；

（3）BDB存儲引擎使用的是頁面鎖，但也支持表級鎖；

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二、InnoDB的鎖機制：

1、InnoDb行鎖的類型：

InnoDB實現(xiàn)了以下兩種類型的行鎖：

• 共享鎖（S鎖、讀鎖）：多個事務可以對同一數(shù)據(jù)行共享一把S鎖，但只能進行讀不能修改；
• 排它鎖（X鎖、寫鎖）：一個事務獲取排它鎖之后，可以對鎖定范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)行執(zhí)行寫操作，在鎖定期間，其他事務不能再獲取這部分數(shù)據(jù)行的鎖（共享鎖、排它鎖），只允許獲取到排它鎖的事務進行更新數(shù)據(jù)。

對于update，delete，insert 操作，InnoDB會自動給涉及的數(shù)據(jù)行加排他鎖；對于普通SELECT語句，InnoDB不會加任何鎖。

2、InnoDB的表鎖：意向鎖

而且因為InnoDB引擎允許行鎖和表鎖共存，實現(xiàn)多粒度的鎖機制，但是表鎖和行鎖雖然鎖定范圍不同，但是會相互沖突。當你要加表鎖時，勢必要先遍歷該表的所有記錄，判斷是否有排他鎖。這種遍歷檢查的方式顯然是一種低效的方式，MySQL引入了意向鎖，來檢測表鎖和行鎖的沖突。

意向鎖也是表級鎖，分為讀意向鎖（IS鎖）和寫意向鎖（IX鎖）。當事務要在記錄上加上行鎖時，則先在表上加上對應的意向鎖。之后事務如果想進行鎖表，只要先判斷是否有意向鎖存在，存在時則可快速返回該表不能啟用表鎖，否則就需要等待，提高效率。

意向鎖是InnoDB自動加的，不需要用戶干預。

其中，四種鎖的兼容性如下：

鎖模式	X	IX	S	IS
X	沖突	沖突	沖突	沖突
IX	沖突	兼容	沖突	兼容
S	沖突	沖突	兼容	兼容
IS	沖突	兼容	兼容	兼容

如果一個事務請求的鎖模式與當前的鎖兼容，InnoDB就請求的鎖授予該事務；反之，如果兩者鎖不兼容，該事務就要等待鎖釋放。

3、InnoDB的加鎖方法：

上面說過，對于普通的select語句，InnoDB不會加任何鎖，但是事務可以通過以下語句顯示給記錄集添加共享鎖或排他鎖：

（1）select …… for update：排它鎖

select * from table for update 語句：目的是在執(zhí)行這個 select 查詢語句的時候，會將對應的索引訪問條目進行上排他鎖（X 鎖），并且查到后的數(shù)據(jù)只允許自己來修改。

使用場景：為了讓確保自己查找到的數(shù)據(jù)一定是最新數(shù)據(jù)，并且查找到后的數(shù)據(jù)值允許自己來修改，此時就需要用到select for update語句；

性能分析：select for update語句相當于一個update語句。在業(yè)務繁忙的情況下，如果事務沒有及時地commit或者rollback可能會造成事務長時間的等待，從而影響數(shù)據(jù)庫的并發(fā)使用效率。

（2）select …… lock in share mode：共享鎖：

select *?from table?lock in share mode 語句：給查找的數(shù)據(jù)加一個共享鎖（S 鎖）的功能，允許其他的事務也對該數(shù)據(jù)上 S鎖，但是不能夠允許對該數(shù)據(jù)進行修改。

使用場景：為了確保自己查詢的數(shù)據(jù)不會被其他事務正在修改，也就是確保自己查詢到的數(shù)據(jù)是最新的數(shù)據(jù)，并且不允許其他事務來修改數(shù)據(jù)。與select for update不同的是，本事務在查找完之后不一定能去更新數(shù)據(jù)，因為有可能其他事務也對同數(shù)據(jù)集使用了 in share mode 的方式加上了S鎖；

性能分析：select lock in share mode 語句是一個給查找的數(shù)據(jù)上一個共享鎖（S 鎖）的功能，它允許其他的事務也對該數(shù)據(jù)上S鎖，但是不能夠允許對該數(shù)據(jù)進行修改。如果不及時的commit 或者rollback 也可能會造成大量的事務等待。

4、InnoDB行鎖的實現(xiàn)與臨鍵鎖：

InnoDB的行鎖是通過給索引上的索引項加鎖來實現(xiàn)的。只有通過索引檢索數(shù)據(jù)，才能使用行鎖，否則將使用表鎖。

在InnoDB中，為了解決幻讀的現(xiàn)象，引入了臨鍵鎖(next-key)。根據(jù)索引，劃分為一個個左開右閉的區(qū)間。當進行范圍查詢的時候，若命中索引且能夠檢索到數(shù)據(jù)，則鎖住記錄所在的區(qū)間和它的下一個區(qū)間。

其實，臨鍵鎖(Next-Key)?=?記錄鎖(Record Locks)?+?間隙鎖(Gap Locks)

• 間隙鎖：當使用范圍查詢而不是精準查詢進行檢索數(shù)據(jù)，并請求共享或排它鎖時，InnoDB會給符合范圍條件的已有數(shù)據(jù)記錄的索引項加鎖；對于鍵值在條件范圍內(nèi)但并不存在的記錄，叫做間隙(GAP)。
• 記錄鎖：當使用唯一索引，且記錄存在的精準查詢時，使用記錄鎖

具體的使用體現(xiàn)在哪里呢？如下圖所示：

（1）范圍查詢，記錄存在，使用臨鍵鎖：

（2）當記錄不存在時（不論是等值查詢，還是范圍查詢），臨建鎖將退化成間隙鎖：

（3）當條件是精準匹配（即為等值查詢時）且記錄存在時，并且是唯一索引，臨鍵鎖退化成記錄鎖：

（4）當條件是精準匹配（即為等值查詢時）且記錄存在，但不是唯一索引時，使用臨鍵鎖，有精準值的數(shù)據(jù)會增加記錄鎖?和 精準值前后的區(qū)間的數(shù)據(jù)會增加間隙鎖

3、利用鎖機制解決并發(fā)問題：

通過對InnoDB不同鎖類型的特性分析，可以利用鎖解決臟讀、不可重復讀、幻讀：

• X鎖解決臟讀

• S鎖解決不可重復讀

• 臨鍵鎖解決幻讀

4、分析數(shù)據(jù)庫中行鎖情況的命令：

mysql> show status like 'innodb_row_lock%';

+-------------------------------+-------+

| Variable_name | Value |

| Innodb_row_lock_current_waits | 0 |

| Innodb_row_lock_time | 76100 |

| Innodb_row_lock_time_avg | 10871 |

| Innodb_row_lock_time_max | 20552 |

| Innodb_row_lock_waits | 7 |

+-------------------------------+-------+

Innodb_row_lock_current_waits：當前等待鎖的數(shù)量

Innodb_row_lock_time：系統(tǒng)啟動到現(xiàn)在鎖定的總時間長度(重要)

Innodb_row_lock_time_avg：每次等待所花平均時間(重要)

Innodb_row_lock_time_max：系統(tǒng)啟動到現(xiàn)在 等待最長的一次所花的時間

Innodb_row_lock_waits：系統(tǒng)啟動到現(xiàn)在 總共等待的次數(shù)(重要)

當?shù)却螖?shù)很高，而且每次等待時長也不小的時候，我們就需要分析系統(tǒng)中為什么會有如此多的等待，然后根據(jù)分析結果著手指定優(yōu)化計劃

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三、MyISAM的鎖機制：

MyISAM存儲引擎使用表級鎖，表級鎖兩種模式：表共享讀鎖、表獨占寫鎖。MyISAM在執(zhí)行查詢語句前，會自動給涉及的所有表加讀鎖，在執(zhí)行增刪改查操作前，會自動給涉及的表加寫鎖。讀鎖會阻塞寫鎖，但不會阻塞讀鎖，而寫鎖則會把寫鎖和讀鎖都阻塞。

1、MyISAM的鎖調(diào)度:

MyISAM默認情況下，認為寫請求一般比讀請求要重要，如果有讀寫請求同時進行的話，MyISAM將會優(yōu)先執(zhí)行寫操作，即使讀請求比寫請求先到達鎖等待隊列，寫鎖請求也會插到讀鎖請求之前！這也是MyISAM不適合做寫為主的引擎的原因。這樣MyISAM表在進行大量的更新操作時，會造成查詢操作很難獲得讀鎖，從而導致查詢阻塞。

我們可以通過一些設置來調(diào)節(jié)MyISAM的調(diào)度行為：

• 通過指定啟動參數(shù)low-priority-updates，使MyISAM引擎默認給予讀請求以優(yōu)先的權利。
• 通過執(zhí)行命令SET LOW_PRIORITY_UPDATES=1，使該連接發(fā)出的更新請求優(yōu)先級降低。
• 通過指定INSERT、UPDATE、DELETE語句的LOW_PRIORITY屬性，降低該語句的優(yōu)先級。

上面3種方法都是要么更新優(yōu)先，要么查詢優(yōu)先的方法。這里要說明的就是，不要盲目的給mysql設置為讀優(yōu)先，因為一些需要長時間運行的查詢操作，也會使寫進程“餓死”。只有根據(jù)你的實際情況，來決定設置哪種操作優(yōu)先。但這些方法還是沒有從根本上同時解決查詢和更新的問題。

在一個有大數(shù)據(jù)量高并發(fā)的mysql里，我們還可采用另一種策略來進行優(yōu)化，那就是通過mysql讀寫分離來實現(xiàn)負載均衡，這樣可避免優(yōu)先哪一種操作從而可能導致另一種操作的堵塞。

2、并發(fā)插入：

一般情況下，當數(shù)據(jù)庫表有一個讀鎖時，其它進程無法對此表進行更新操作，但在一定條件下，MyISAM表也支持查詢和插入操作的并發(fā)進行。MyISAM存儲引擎有一個系統(tǒng)變量concurrent_insert，可以用來控制其并發(fā)插入的行為，其值分別可以為0、1或2。

當concurrent_insert設置為0時，不允許并發(fā)插入。

當concurrent_insert設置為1時，如果MyISAM表中沒有空洞（即表的中間沒有被刪除的行），MyISAM允許在一個進程讀表的同時，另一個進程從表尾插入記錄。這也是MyISAM的默認設置。

當concurrent_insert設置為2時，無論MyISAM表中有沒有空洞，都允許在表尾并發(fā)插入記錄。

3、表級鎖情況分析命令：

【查看哪些表被加鎖了】mysql > show open tables;

【查詢表級鎖爭用情況分析】mysql> show status like 'tables%';

mysql> show open tables;

+----------+-------+--------+-------------+

| DATABASE | TABLE | In_use | Name_locked |

| dbtest | book | 1 | 0 |

| dbtest | mylock| 1 | 0 |

+----------+-------+--------+-------------+

參數(shù)說明：

（1）Database：含有該表的數(shù)據(jù)庫。

（2）Table：表名稱。

（3）In_use：表當前被查詢使用的次數(shù)。如果該數(shù)為零，則表是打開的，但是當前沒有被使用。

（4）Name_locked：表名稱是否被鎖定。名稱鎖定用于取消表或?qū)Ρ磉M行重命名等操作。

mysql> show status like 'tables%';

+------------------------+-------+

| Variable_name | TABLE |

| Table_locks_immediate | 105 |

| Table_locks_waited | 1 |

+------------------------+-------+

這里有兩個狀態(tài)變量記錄MySQL內(nèi)部表級鎖定的情況，兩個變量說明如下：

（1）Table_locks_immediate: 產(chǎn)生表級鎖定的次數(shù)，表示可以立即獲取鎖的查詢次數(shù)，每立即獲取鎖值加1

（2）Table_locks_waited: 出現(xiàn)表級鎖定爭用而發(fā)生等待的次數(shù)(不能立即獲取鎖的次數(shù)，每等待一次鎖值加1)，此值高則說明存在著較嚴重的表級鎖定爭用情況。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的MySQL数据库：锁机制的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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